微型數(shù)控鉆銑床設(shè)計含8張CAD圖
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任 務(wù) 書
一、設(shè)計題目
微型數(shù)控鉆銑床設(shè)計
二、主要任務(wù)及要求
1)主要任務(wù): 微型數(shù)控鉆銑床設(shè)計
2)根據(jù)主要任務(wù),通過比較、分析,確定最終方案,針對解決方案進行設(shè)計計算,完成機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計過程。
3)說明書中要求進行分析、評價方案對社會、健康、安全、法律和文化的影響,以及這些制約因素對項目實施的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。
4)能夠體現(xiàn)機械、電氣、信息等多學(xué)科背景,體現(xiàn)團隊的有效溝通、合作共事及個體的作用。
5)圖紙規(guī)范、準(zhǔn)確。
四、上交材料
(1) 系統(tǒng)方案圖及相關(guān)圖紙;
(2) 課程設(shè)計說明書(包含方案設(shè)計、主要部件的設(shè)計計算、根據(jù)任務(wù)要求進行的方案相關(guān)分析等內(nèi)容,8000字左右)
五、指導(dǎo)教師評語
優(yōu)秀
良好
中等
及格
不及格
滿分
得分
平時
表現(xiàn)
勤奮好學(xué),善于思考
勤奮積極,態(tài)度認真
比較勤奮
不夠勤奮
不勤奮,態(tài)度不端正
10
圖紙
質(zhì)量
方案合理新穎,表達規(guī)范
方案合理,圖紙比較規(guī)范
方案一般,圖紙基本規(guī)范
方案基本合理,圖紙欠規(guī)范
方案不合理,圖紙不規(guī)范
20
說明書質(zhì)量
內(nèi)容全面,準(zhǔn)確
內(nèi)容全面,基本準(zhǔn)確
內(nèi)容一般,準(zhǔn)確性一般
內(nèi)容基本全面,有小錯誤
內(nèi)容不全,錯誤較多
40
答辯
回答問題準(zhǔn)確流利
回答問題比較準(zhǔn)確
回答問題基本準(zhǔn)確
回答問題欠準(zhǔn)確
回答錯誤
30
總分
100
綜合評定成績: □優(yōu)秀 □良好 □中等 □及格 □不及格
指導(dǎo)教師: 日 期:
摘 要
隨著工業(yè)的發(fā)展,數(shù)控機床已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造業(yè)的最主要的裝備,這是一種趨勢。我國數(shù)控機床在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展,各項相關(guān)技術(shù)都取得了重大突破,機床種類越來越多,目前可提供1500種,覆蓋超重型機床、高精度機床、沿高技術(shù)機床等領(lǐng)域,產(chǎn)品種類可與日、德、意、美等國并駕齊驅(qū)。但國產(chǎn)機床相對來說與發(fā)達國家之間的差距依然很大,體型大、笨重、精度不高等問題仍然是國產(chǎn)機床克服不了的。因此,微型化、高速化、高精度化、功能復(fù)合化等成為數(shù)控機床的一種發(fā)展趨勢,本文介紹了一種可用于微型加工的微型數(shù)控鉆銑床。
本文通過查閱大量國內(nèi)外文獻資料,經(jīng)過比較和分析,設(shè)計了一臺用于鉆銑加工的微型數(shù)控鉆銑床。本文介紹了機床總體布局、伺服控制系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、其他組件的選型以及設(shè)計計算,并分析了機床的功能及其應(yīng)用范圍。
本文介紹了一種微型數(shù)控鉆銑床的設(shè)計方案,可適用于教學(xué)模型、培訓(xùn)上使用,讓學(xué)生和初學(xué)者對數(shù)控鉆銑床有一定的認識。
關(guān)鍵詞:高精度;微型化;高速化;微型鉆銑床;
Abstract
With industrial development, CNC machine tools has become the mainstream of modern machinery and equipment manufacturing. Development of domestic CNC machine tools has experienced 30 years of ups and downs, has matured from growth, to provide 1500 kinds of CNC machine tools, covering the super-heavy machine tools, high-precision machine tools, machine tools and other areas along the high-tech product range with the date, Germany, Italy and the United States to keep pace. But the gap between the domestic machine tool with relatively developed countries is still great, large size, heavy, accuracy is still not high domestic machine tool can not overcome. Therefore, miniaturization, high-speed, high precision, functional complex and so become a development trend of CNC machine tools.
By consulting a large number of domestic and foreign literature, through comparison and analysis, the use of SolidWorks software for micro CNC milling machine drilling three-dimensional modeling, designed a dedicated micro-drilling and milling CNC milling machine drilling systems. This article describes the overall layout of the machine, the servo control system, the main transmission system, as well as other components of the selection of the design calculations and analysis of the function and application of the machine.
This article describes a CNC milling machine drilling miniature design, suitable for teaching model, the use of training, so that students and beginners to CNC milling machine has a certain understanding.
Keywords: High Precision; miniaturization;High speed; micro-drilling and milling machine
目 錄
摘要 II
Abstract III
目 錄 IV
1.前言 1
1.1數(shù)控鉆銑技術(shù)的發(fā)展趨勢 1
1.2國內(nèi)外鉆銑技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1國外鉆銑技術(shù)的現(xiàn)狀 3
1.2.2國內(nèi)鉆銑技術(shù)的現(xiàn)狀 4
1.3對我國先進數(shù)控技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的幾點思考 4
1.3.1先進的數(shù)控鉆銑床技術(shù)是振興我國工業(yè)的重要技術(shù)支撐 4
1.3.2先進數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用突出強調(diào)市場需求 5
2.總體設(shè)計方案 6
2.1基本參數(shù) 6
2.2布局形式 6
2.3整體結(jié)構(gòu)方案 7
3.伺服控制系統(tǒng) 9
3.1伺服電機選型 9
3.2交流伺服電動機伺服系統(tǒng)的組成 10
3.3伺服電動機控制方式 11
4.主傳動系統(tǒng)組件及其它組件的選型 12
4.1電主軸選型與校核 12
4.2滾珠絲杠螺母副的選型 16
4.3滑動導(dǎo)軌的選型 17
4.4聯(lián)軸器的選型 18
5.其它部件的設(shè)計與計算 19
5.1電主軸軸座設(shè)計 19
5.2滾珠絲杠的動載荷計算與直徑估計 20
5.3軸承的計算 21
5.4軸承座的設(shè)計 22
5.5微型鉆銑床立柱設(shè)計 23
5.6微型鉆銑床底座的設(shè)計 24
6.整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 26
7.總結(jié) 27
參考文獻 28
1前言
1.1數(shù)控鉆銑技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控鉆銑技術(shù)的發(fā)展 ,概括起來有以下發(fā)展趨勢。
(1)總線、開放式、模塊化結(jié)構(gòu)的數(shù)控鉆銑床將是今后發(fā)展的主流
近幾十年來,數(shù)控鉆銑技術(shù)在改革開放大船的帶動下取得了非常大的成就,不論是在結(jié)構(gòu)和功能上還是在操作與控制上。然后將印刷電路板或根據(jù)各個功能模塊中的板插座插入其他的模板,并適合于鉆銑技術(shù),使形成有由CPU控制的多個鉆孔和銑削裝置,在該構(gòu)成今天這個行業(yè)已經(jīng)十分普遍。在人機對話,顯示器(CRT)能夠直觀地表達各種字符,圖形,同時也顯示了不同的處理程序。如果別的一個問題,CRT及時顯示對話框,并提示下一步該怎么做。連同一些輔助功能,諸如圖形處理,從而使整個鍵盤操作更簡單,方便。舉個例子,像電主軸,采用模塊化設(shè)計,整個裝卸過程只需十幾分鐘就能完成,十分便利。數(shù)控系統(tǒng)一般都設(shè)有一些功能軟件及下拉菜單的驅(qū)動方式,使整個人機對話模塊更加簡潔方便。數(shù)控鉆銑床的控制機構(gòu)可以用PLC和PMC,這種邏輯控制使得鉆銑床的精度大大提高?,F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都要求控制系統(tǒng)各個功能模塊之間具有兼容性,各部分結(jié)構(gòu)要求標(biāo)準(zhǔn)化,如模塊結(jié)構(gòu)、接口等,規(guī)范化以后的各結(jié)構(gòu)不僅為生產(chǎn),也為自身結(jié)構(gòu)的隨時添加、更換大大提供了便利,這一方面方便機床用戶在以后的使用中有自動化的開發(fā)環(huán)境,還為機床二次開發(fā)提供了前提,最大限度提高機床自身價值。
(2)數(shù)控鉆銑床的自動化程度會越來越高,將向無人看管的生產(chǎn)機器發(fā)展
數(shù)控系統(tǒng)變得越來越先進,越來越多的存儲容量大到足以存放數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)本身程序外,至少可以節(jié)省數(shù)萬預(yù)留鉆孔程序段。它為向自動化鉆孔和無人看守提供了保證。在實現(xiàn)多機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),模塊化設(shè)計使得多進程,多渠道的控制,具有很大的靈活性,為大規(guī)模自動化生產(chǎn)提供了便利。如意大利Pluritec公司最近上市的數(shù)控鉆床---多站多模鉆孔機,現(xiàn)在可以由1至6工作站組成,經(jīng)過技術(shù)設(shè)計,最多連接可多達32個。每個工作站配備有主軸頭和一個CNC44.00控制單元,每個工作站再由中央系統(tǒng)CNC56.00整體管理和獨立控制。6個工作站可以執(zhí)行相同的鉆孔和銑削程序,也可以執(zhí)行獨立的彼此不同的鉆孔和銑削加工程序。網(wǎng)絡(luò)工作站還可以通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和CAD站和一個主計算機以執(zhí)行數(shù)控鉆孔和銑削加工程序的組合物的直接控制,機器配置有聯(lián)合國第九操作系統(tǒng),它是很容易實現(xiàn)多機網(wǎng)絡(luò)。自動上下料裝置的不斷發(fā)展和技術(shù)不斷地成熟,為大規(guī)模自動化鉆孔提供了保證。目前已上市的產(chǎn)品有 Pluritec公司的 Mega系列和 Multistion,Schmo ll Maschinen公司的BELA系統(tǒng),Posalux 公司的 Shottle System (穿梭系統(tǒng) )等。為了自動化生產(chǎn)的便利,大型刀庫順勢而出現(xiàn),這將在很長一段時間內(nèi)。未來數(shù)控鉆銑床,將配備大型刀具庫,至少可容納一個直徑為0.1?635mm的刀具庫,數(shù)量達300至400個,并且刀具直徑是不相同的物種中只有一個,有可能有幾個,甚至有一天三班倒24小時不間斷也足夠了。目前Posaiux公司生產(chǎn)的的雙陣列刀具可以準(zhǔn)備216把刀具,Pluritec公司滾筒式回轉(zhuǎn)刀架可裝載360個刀具。PCB(印刷電路板)夾層無引腳氣動夾緊裝置,改變了傳統(tǒng)的孔 - 槽定位方法,實現(xiàn)大規(guī)模地自動化無人值守鉆是更有利的。
數(shù)控鉆銑床內(nèi)部都裝有自動檢測裝置,一旦出現(xiàn)出現(xiàn)意外情況,如鉆頭斷掉,機床主軸就會自動停止旋轉(zhuǎn)并移至安全位置更換鉆頭,然后繼續(xù)工作,這也為自動化生產(chǎn)解決了由斷鉆造成的一系列問題。
(3)數(shù)控鉆銑床將繼續(xù)向高速、高精度、鉆微細孔和盲孔方向發(fā)展
我們都知道,開發(fā)和生產(chǎn)高速并且高精度的微型數(shù)控鉆床主要就是為了解決在鉆微型孔時鉆頭斷裂問題。隨著科技的發(fā)展,電子產(chǎn)品本身也逐漸趨于微型化,比如在質(zhì)量,體積。因此就要求我們的加工機器(鉆床)在各方面如精度、速度、體積等也有很大改觀。在今后研發(fā)道路上,我們還有很長一段路要走。只僅僅介紹了一方面,在加工其他產(chǎn)品上,或許微型鉆床也是不可或缺的。因此,在未來很長一段時間內(nèi)它仍是數(shù)控機床的發(fā)展目標(biāo)。
數(shù)控鉆銑床將使用在市場上盡可能已被開發(fā)出來并且使用很多的組件為我所用,來有效地縮短開發(fā)時間和生產(chǎn)周期,技術(shù)集成的重復(fù),以便減少不必要地努力,加速完成市場成交額。德國西門子公司開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng),現(xiàn)在在德國,意大利,英國制造商已經(jīng)選擇了它。不僅機械行業(yè)如此,別的行業(yè)像電子行業(yè)也如此,三星公司生產(chǎn)的手機屏幕,不僅三星手機用,別的手機生產(chǎn)廠家也有使用。
(4)WOP技術(shù)和智能化,將是數(shù)控鉆銑床發(fā)展的方向
WOP(面向車間的編程方法)技術(shù)和智能化,是一種全新的計算機數(shù)控機床編程方法,它可以實現(xiàn)會話編程,藍圖編程和 CAD /CAM 等,并且可以實現(xiàn)二維、三維加工過程的動態(tài)仿真,直觀表達出整個加工過程。
1.2國內(nèi)外鉆銑技術(shù)的現(xiàn)狀
1.2.1國外鉆銑技術(shù)的現(xiàn)狀
國外鉆銑技術(shù)總結(jié)起來有以下幾點:
基座超過200毫米厚,精密研磨過地花崗巖,為導(dǎo)向平面的軸向移動,穩(wěn)定而且不會變形,有效地防止了常規(guī)臺面機械振動。一些還使用原來自流平空氣軸承系統(tǒng),使機器以高的速度和加速度無沖擊運行。
與機器零件的加工和裝配花崗巖基座都經(jīng)過激光干涉儀嚴(yán)格測試其幾何形狀和位置精度,從而保證了機床系統(tǒng),這使得鉆機定位精度可以達到為0.002mm的準(zhǔn)確性。
五套環(huán)或旋轉(zhuǎn)式鉆機的管理體系和雙陣列雜志,大部分鉆孔要更換360多鉆頭。新的刀具管理系統(tǒng)由于減少了工具的處理,從而避免了在安裝過程中斷裂鉆機利率很可能造成,極大地提高了鉆孔精度。
有兩個剛性工具架,位于所述主軸之間和刀庫地自動更換鉆頭所使用。存放序列由數(shù)控裝置控制。
激光檢測器電主軸鉆頭的長度,直徑和動態(tài)徑向偏移,使得具有高穩(wěn)定性和非常高的精度的鉆孔和銑削主軸,可以經(jīng)??刂沏@尖和蓋中,Z的電子裝置的光軸可以間的距離控制鉆更多,特別是對于多層PCB加工的深度。配置斷鉆自動檢測系統(tǒng),它會自動關(guān)閉鉆,位置和檢測合格后,通知更換鉆頭和重新鉆孔。
自動裝卸設(shè)備是非常成熟的,在一般情況下,存在由CNC控制升降,裝卸16左右層狀托盤。裝卸時間約19S每批。
1.2.2國內(nèi)鉆銑技術(shù)的現(xiàn)狀
目前中國數(shù)控鉆銑床技術(shù)的整體技術(shù)水平鉆孔精度已經(jīng)達到0.1mm左右,電主軸最高轉(zhuǎn)速達到90000r / min,大部分主軸轉(zhuǎn)速還在60000r / min左右。鉆孔直徑0.3?6.0毫米,約0.001毫米系統(tǒng)分辨率之間,在加工幅面460毫米?610毫米之間,傳輸模式通常用于較先進的滾珠絲桿。從宏觀來講,近幾年我國數(shù)控鉆銑床的結(jié)果,是在技術(shù)功能和可靠性達到或接近國際先進水平,雖然價格比國外同類產(chǎn)品低5-8倍,有的只有國外的三分之一產(chǎn)品之一,甚至更低,使用壽命長,維修和更新,相對于國外產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢。但相對于一些對整個數(shù)控鉆銑床制造商在世界知名的有個人之間的一個偉大的產(chǎn)品的差距,如伺服電路,我國還停留在開放或半封閉狀態(tài),工業(yè)生產(chǎn)在發(fā)達國家數(shù)控鉆銑床20年前采用的是全封閉的環(huán)境控制系統(tǒng),在110000r /min?120000r / min的大多是發(fā)達的工業(yè)電主軸轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品,雖然是迫在眉睫120000r / min以上的速度電主軸的出現(xiàn),與我國最高80000r / min時,有光柵,驅(qū)動電機等,從技術(shù)層面上的狀態(tài),而不只是比國外的差,一些較大的缺口的一部分。
1.3對我國先進數(shù)控技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的幾點思考
1.3.1先進的數(shù)控鉆銑技術(shù)是振興我國工業(yè)的重要技術(shù)支持
衡量一個國家或者地區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)與企業(yè)的產(chǎn)能主要體現(xiàn)在工業(yè)是否發(fā)達,工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備是否先進。目前中國的不同地區(qū)的數(shù)控鉆銑床的開發(fā)程度與運用程度跟那些發(fā)達的國家相比較依舊存在著相當(dāng)大的差距,工業(yè)在所有國家中都占據(jù)著相當(dāng)重要的地位,所以對于這一產(chǎn)業(yè)需要國家和社會的扶持與幫助。關(guān)于國家的幫助應(yīng)該像我國以前那樣提出的各種方針與計劃,女里科研,專心公關(guān),為我國的數(shù)控技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)不斷的努力,縮小與國外工業(yè)水平之間的差距,甚至在某些方面領(lǐng)先他們。
1.3.2先進制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用突出強調(diào)市場需求
先進的數(shù)控鉆銑床技術(shù)的發(fā)展與進步需要從中國的實際情況出發(fā),根據(jù)市場需求,而且在規(guī)律和技術(shù)發(fā)展的趨勢都一致??v觀幾十年的技術(shù)發(fā)展,它通常被認為是更多的技術(shù)趨勢和市場需求被認為略顯不足。當(dāng)然,無論是在長期和根本上是不矛盾的,但在短期內(nèi),仍然有安排的優(yōu)先問題,突出了市場需求,可以讓技術(shù)先進的數(shù)控鉆銑床的開發(fā)和應(yīng)用在工業(yè)振興和盡快發(fā)展有效的國家經(jīng)濟,我們可以使數(shù)控鉆銑床制造商的市場競爭力顯著的改善,從而使先進的數(shù)控銑削和鉆孔技術(shù)應(yīng)用到從科學(xué)的殿堂經(jīng)濟建設(shè)的主戰(zhàn)場。從目前情況看,最好是經(jīng)國家主管部門,若干優(yōu)先產(chǎn)品和重點培育的研究和開發(fā)領(lǐng)導(dǎo),有中國特色的經(jīng)濟型數(shù)控銑床系列產(chǎn)品,逐步形成以滿足我們行業(yè)的迫切需要。
2總體方案設(shè)計
2.1基本參數(shù)
機床的設(shè)計,一定要有確定的參數(shù),用作設(shè)計的出發(fā)點,決定其他參數(shù)的大??;它作為選用機床的主要依據(jù),能直接反映出機床的加工能力和特性,影響產(chǎn)品能否滿足所需功能的要求。
微型數(shù)控鉆銑床的基本參數(shù)如下表2.1所示:
項目
技術(shù)參數(shù)
技術(shù)指標(biāo)
床身本體
結(jié)構(gòu)
立式
加工能力
三軸聯(lián)動
微型銑床整體尺寸
1610mm×1020mm×1130mm
工作臺
行程
400mm×300mm×390mm
工作臺尺寸
400mm×320mm
電主軸
最高轉(zhuǎn)速
24000r/min
額定扭矩
6Nm
軸承潤滑形式
油脂潤滑
表2.1微型數(shù)控鉆銑床參數(shù)表
surface2.1Parameter?table?of?Micro?NC?drilling?and?milling?machine 2.2布局形式
本次設(shè)計的微型數(shù)控鉆銑床用于加工軟質(zhì)合金、銅合金與石英等金屬,主要用于復(fù)雜的曲面、薄壁類等復(fù)雜的零部件。采用立式銑床的布局,在此基礎(chǔ)上又根據(jù)加工的零件結(jié)構(gòu)特征,零件的工藝要求,工件的材料硬度和加工難度等因素。本次設(shè)計的微型數(shù)控鉆銑床以占用空間小,加工時間短為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對數(shù)控鉆銑床進行總體設(shè)計,本數(shù)控鉆銑床具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。
本設(shè)計采用的是工作臺X,Y軸相互疊加移動,電主軸在Z軸方向上下移動的布局形式。
2.3整體結(jié)構(gòu)方案
數(shù)控鉆銑床應(yīng)該滿足的要求有:良好地靜動剛度;機床的總體結(jié)構(gòu)布局要有好的人際關(guān)系;較小的熱變形;機床進給具有好的低速性能;還有較高的的綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。這些也是本設(shè)計微型鉆銑床總體布局結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的要求。
在鉆銑的過程中,鉆銑要做兩個運動:1主要的運動是刀具地旋轉(zhuǎn)運動;2還有一個是上下的進給運動。
微型鉆銑床一定要能夠加工微小零件,它們具有不同形狀、厚度。因此,就需要微型鉆銑床的主軸要在垂直方向上可以適當(dāng)調(diào)整,另外,水平方向要具有相對地運動。一面垂直方向上需要采用地是主軸升降來進行實現(xiàn);另一面,對于水平方向相主軸的運動是為了具有一定的加工長度,這部分使用工作臺的運動進行實現(xiàn),另外加上主軸地自身旋轉(zhuǎn),因此整個微型鉆銑床都具有四個自由度,它們?yōu)閄方向、Y方向、Z方向和主軸的旋轉(zhuǎn)運動n。下圖2.1為微型鉆銑床運動模型圖
圖2.1微型立式銑床運動模型圖
Chart2.1 Motion?model?diagram?of?micro?vertical?milling?machine
本設(shè)計主要的目的是構(gòu)建一臺適用于小零件地微細鉆銑的微型數(shù)控鉆銑床,本機床采用地是立式三坐標(biāo)設(shè)置,X,Y方向工作臺帶動工件用于X,Y兩個方向地直線運動;豎直方向上的Z向軸座帶動安裝于上面的電主軸實現(xiàn)上下的直線運動,它們不干擾。
為了提高構(gòu)件的動剛度,在確保靜剛度的要求下,選擇阻尼系數(shù)較大材料——HT250/HT300作為微型銑床的底座材料。為了減少運動部件的重量與傳動系統(tǒng)的慣量,工作臺三軸的支撐部分均可選用比較小的鋁合金材料來作為運動部件的材料。三軸伺服電機與電主軸的使用簡化了傳動系統(tǒng),減少了傳動鏈。
電主軸
本設(shè)計所采用的電主軸尺寸與重量較小,所加工零件,它們的尺寸,重量和加工時的切削力也很小,因此微型鉆銑床設(shè)計成水平X,Y工作臺疊加的進給平臺結(jié)構(gòu),刀具安裝在電主軸上,隨Z軸一起豎直移動。按照下面結(jié)構(gòu)示意圖所示的結(jié)構(gòu),保證X,Y,Z三個運動軸相互正交,主軸的回轉(zhuǎn)精度平行于Z軸如下圖2.2
圖2.2微型數(shù)控鉆銑床結(jié)構(gòu)示意圖
Chart2.2Structure?diagram?of?micro?
vertical?drilling?and?milling?machine
本機床各活動部件之間均用導(dǎo)軌實現(xiàn)連接,各部件的運動均采用滾珠絲杠螺母副實現(xiàn)傳動,滾珠絲杠螺母副直接與伺服電機連接實現(xiàn)傳動
3伺服控制系統(tǒng)
3.1伺服電機選型
1伺服電機的類型及特點
伺服電機大部分可分為直流伺服電機與交流伺服電機。
直流伺服電機使用較早,具有廣泛的應(yīng)用,有優(yōu)良的調(diào)速性能。然而,直流伺服電機它們卻有一些本身的缺點:它們的電刷與換向器容易壞掉,需常常維護;有時換向器換向時會產(chǎn)生電火花,這樣電機的最高轉(zhuǎn)速就會被限制,因此應(yīng)用環(huán)境也受到限制。直流伺服電機的缺點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、所有銅鐵材料消耗大、制造成本高。
交流伺服電機轉(zhuǎn)動慣量小,使得動態(tài)響應(yīng)更好。在相等的體積下,交流電機的輸出功率高比直流電機提高10%—30%;交流電機的優(yōu)點就是:容量更大、轉(zhuǎn)速和承受電壓更高、壽命更長、故障也更少。
2伺服電機的選型
伺服電機具有的優(yōu)點:響應(yīng)迅速,精度和效率,負載能力大,控制性能優(yōu)越,因此廣泛使用在閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。
(1)伺服電動機的主要技術(shù)參數(shù)
伺服電動機的主要技術(shù)參數(shù)是設(shè)計時選用電動機的依據(jù)。具體如下:
a.額定功率
b.額定電壓
c.額定電流
d.額定轉(zhuǎn)速
e.額定轉(zhuǎn)矩
f.最大扭矩
(2)伺服電動機的選型
1)轉(zhuǎn)動慣量匹配驗算
在數(shù)控機床伺服系統(tǒng)中,最終經(jīng)計算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量與電動機自身的轉(zhuǎn)動慣量的比值,應(yīng)在一定的范圍內(nèi),這個值不能太大,亦不能太小。如果這個比值過大,這個進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性取決于負載特性。這個時候,工作臺位置、切削參數(shù)的變化將引起負載質(zhì)量,剛度,阻尼等的變化,而這整個伺服系統(tǒng)的綜合性能就會變差。如果這個比值過小,這表明電動機的選擇或者進給傳動系統(tǒng)的設(shè)計出現(xiàn)了問題,經(jīng)濟性也比較差。因此,要讓系統(tǒng)的負載慣量達到一定合理的匹配,我們將該比值控制在規(guī)定范圍內(nèi),即:
2)力矩匹配驗算
為了保證進給伺服系統(tǒng)的正常工作,伺服電動機的最大力矩和額定力矩Tm應(yīng)滿足下列關(guān)系:
式中:-空載啟動力矩
- 切削力矩
經(jīng)過以上分析及查詢相關(guān)資料,本數(shù)控機床采用交流伺服電動機。
3.2交流伺服電動機伺服系統(tǒng)的組成
交流伺服電動機由以下幾部分組成:
1交流伺服電動機
2 PWM功率逆變器
3電動機專用集成電路和異位處理技術(shù)為核心的數(shù)字控制器,可分為單片機、數(shù)字信號處理器(DSP)、DSP+CPU、多功能DSP。
4位置傳感器(含速度傳感器)
5電源及能耗制動電路
6鍵盤及顯示電路
7接口電路,包括模擬電壓、數(shù)字I/O及RS232串口通信電路。
8故障檢測、保護電路。
各部分之間的關(guān)系如下圖3.1所示:
圖3.1控制系統(tǒng)各部分關(guān)系圖
Chart3.1 Relationship?diagram?of?each?part?of?control?system
3.3伺服電動機控制方式
伺服電機由伺服電動機驅(qū)動器控制,本次選用安川伺服電機及相應(yīng)的伺服驅(qū)動器。如下圖3.2所示:
圖3.2驅(qū)動器
Chart3.2 Driver
4主傳動系統(tǒng)組件及其它組件的選型
4.1電主軸選型與校核
1.電主軸的選型
鉆銑加工過程中的所用的鉆頭、銑刀,零件的尺寸和切削力都很小,同時為了實現(xiàn)高精度運動控制和高效率的加工,選擇何種主軸技術(shù)以達到超高轉(zhuǎn)速的同時保證較小的主軸跳動量,是實現(xiàn)微細銑削的關(guān)鍵因素之一。
鉆加工的特點要求選用的主軸需要較高的轉(zhuǎn)速要求、很高的剛度與回轉(zhuǎn)地精度。因此采用高速電主軸作為該鉆銑床的主軸。
電主軸技術(shù)就是把機床的主軸和電機合為一個軸。電主軸技術(shù)的關(guān)鍵就是將主軸電機的定子,轉(zhuǎn)子通通裝入主軸組件的內(nèi)部,傳遞方式是齒輪傳動副與皮帶。電主軸的優(yōu)點有:結(jié)構(gòu)緊湊,慣性小,重量輕,動態(tài)特性,調(diào)速范圍廣等。
此次設(shè)計以高回轉(zhuǎn)精度,高剛度,高轉(zhuǎn)速,小尺寸與低成本為選型原則,故選用DGZX-09524型小型電主軸,如下圖4.1所示
圖4.1 DGZX-09524電主軸
Chart4.1 DGZX-09524 Motorized?spindle?
其主要性能參數(shù)見下表4.1所示
技術(shù)參數(shù)表1:
主軸型號
DGZX-09524/3.7-BFPWV
最高轉(zhuǎn)速(rpm)
24000
最高頻率(Hz)
800
S1(額定)功率(kW)
3.7
S6功率(kW)
4.5
最高電壓(V)
380
額定電流(A)
16
最大電流(A)
30
額定扭矩(Nm)
6
技術(shù)參數(shù)表2:
序號
項?目
標(biāo)?準(zhǔn)?值
1
軸承潤滑形式
油脂潤滑
2
刀具接口形式
自動BT30-45°
3
主軸卸刀氣壓(MPa)
0.5-0.6
4
主軸夾刀氣壓(MPa)
0.5-0.6
5
主軸吹塵氣流量(L/min)
60±2(氣壓0.15-0.25MPa)(換刀時)
6
主軸氣封氣流量(L/min)
40±1(氣壓0.15-0.25MPa)(工作時)
7
冷卻水流量(L/min)
3-4(水壓0.25MPa時)
8
冷卻油流量(L/min)
5-6(油壓0.3MPa時)
9
冷卻水壓力(MPa)
0.25-0.4
10
冷卻水溫度(℃)
24-28
11
主軸徑向剛度(N/μm)
≥150
12
主軸軸向剛度(N/μm)
≥120
13
主軸軸端錐孔跳動(μm)
≤1.0
14
主軸軸端靜態(tài)回轉(zhuǎn)精度(μm)
≤3.0(標(biāo)準(zhǔn)棒10mm);≤8.0(標(biāo)準(zhǔn)棒200mm)
15
主軸振動(mm/s)
≤0.5(18000rpm時);≤0.8(24000rpm時)
16
主軸裝配直徑(mm)
φ95h6(帶法蘭)
17
主軸噪聲(dBA)
≤70
18
刀柄拉緊力(N)
2900×(1±10%)
19
卸刀方式
氣缸+浮動打刀
20
電機繞組絕緣電阻(MΩ)
≥500(H級)
21
電機繞組耐壓試驗(V/M)
1500V/1分鐘耐電壓試驗
表4.1DGZX-09524電主軸技術(shù)參數(shù)表
Surface4.1DGZX-09524Electric?spindle?technical?parameter?table
DGZX-09524電主軸尺寸圖見下圖4.2
圖4.2電主軸尺寸圖
Chart4.2 Dimension?drawing?of?electric?spindle?
該主軸最大的特點是將以往的直聯(lián)主軸與伺服電機有效的結(jié)合在一起,避免了高速鉆攻主軸(直聯(lián)主軸)安裝的瓶頸。該主軸內(nèi)置三相變頻異步高效電機,由控制系統(tǒng)進行驅(qū)動控制。由于本主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低等特點,所以可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、高精度、高效率、高質(zhì)量的加工。本電主軸應(yīng)該具有油氣潤滑冷卻裝置,這樣就可確保在高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下進行運行,而且還能帶走因摩擦所產(chǎn)生的熱量,進行冷卻。同時,本裝置配有液體冷卻水冷卻電主軸,利用水的循環(huán)流動降低電主軸產(chǎn)生的熱量。
2.電主軸的校核
①電主軸的變形計算公式:
采用平均直徑d1計算,計算電主軸時選擇用平均直徑(d1)或當(dāng)量直徑(d2)。
平均直徑
慣性矩
②電主軸的校核計算
電主軸的受力簡圖4.3:
圖4.3電主軸的受力簡圖
Chart4.3 Mechanical?diagram?of?motorized?spindle?
1)電主軸的計算
1>計算
功率:
轉(zhuǎn)矩:
圓周力
徑向力
軸向力
2>水平面內(nèi)的支反力,∑MA=0 ,∑ME=0
FtB×228+FtD×(228+71+48)=FNHE×(228+71+48+130)
FNHE=23468.7N
FNHA×477=FtB×249+FtD×130
FNHA=13336.3N
3>垂直面內(nèi)的支反力,∑MA=0 ,∑ME=0
FrB×228+FNVE×477=FrD×347+FaD×d32
FNVE=5076.8N
FrB×249+FNVA×477=FrD×130+FaD×d32
FNVA=820.7N
4>D截面的最大合成彎矩為
2)最大合成彎矩圖4.4和扭矩圖4.5
圖4.4彎矩圖
Chart4.4 Moment?diagram?
圖4.5扭矩圖
Chart4.5 Torque?diagram?
3)軸的強度校核, D所在的截面為危險截面,按第三強度理論
計算彎矩
軸的抗彎截面系數(shù):
故滿足第三強度理論。
4.2滾珠絲杠螺母副的選型
絲杠是機床傳動機構(gòu)中不可缺少的元件,在傳動中它可以把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動,也可以把直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動。滾珠絲杠螺母副可分為兩大類:高精度和低精度。低精度的絲杠就是傳統(tǒng)意義上的絲杠,它僅有兩部分組成,絲桿和螺母,這種絲杠螺母副可以稱為大號的螺栓螺母,它可以傳動,但本身精度卻不高。作為機床的傳動機構(gòu),保證較高的精度是首要的,本次設(shè)計的微型數(shù)控鉆銑床屬于高精密機床,顯然這種絲杠螺母不適用。其次就是壽命,一般的絲杠和螺母之間,如果加工時間長,難免不受到磨損,這樣絲杠精度就會降低。
所以本次傳動部件選用高精度滾珠絲杠螺母副。高精度滾珠絲杠螺母副由螺桿、螺母、鋼球,預(yù)壓片、反向器、防塵器等部分組成,這種絲杠結(jié)構(gòu)和軸承相似,就是在普通意義的絲杠螺母副中加入滾珠,大大減小了絲杠和螺母之間的摩擦,而這種結(jié)構(gòu)的絲杠螺母副中還加有防塵片,保證絲杠螺母福內(nèi)部就夠的潔凈,不僅提高了精度,還延長了壽命。
本次機床選用BNFN20005一5RRGo+610LC5型滾珠絲杠螺母副
其參數(shù)為:公稱直徑為20mm;右螺紋;導(dǎo)程為0.5mm;螺母滾珠回路數(shù)為5;RR表示密封圈代號;GO表示軸向間隙等級代號; 610L表示絲杠全長為610 mm;C5表示精度等級。
4.3滑動導(dǎo)軌的選型
導(dǎo)軌的作用就是用來支撐與引導(dǎo)運動部件沿著一定的運動軌跡。在所有的導(dǎo)軌副中,把運動的一方作為動導(dǎo)軌,靜止的一方作為支撐導(dǎo)軌。這樣動導(dǎo)軌相對于支撐導(dǎo)軌來進行運動,一般作直線運動與回轉(zhuǎn)運動。
1對導(dǎo)軌的要求
(1)導(dǎo)向精度高
導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度通常導(dǎo)軌沿支撐導(dǎo)軌方向的直線度與圓度。
(2)耐磨性好及壽命長
導(dǎo)軌的耐磨性取決于導(dǎo)軌的精度保持性。決定維持準(zhǔn)確性。沿支撐軌道移動導(dǎo)軌從長遠來看會引起不均勻磨損,損壞精密導(dǎo)軌,這樣會影響加工精度。
(3)足夠的剛度
導(dǎo)軌要確保在載荷地作用下不彎曲,不產(chǎn)生較大的變形,這樣就能確保每個部件間的位置與它們的精度。
(4)低速運動的平穩(wěn)性
速度比較低的狀態(tài)下運行時,運動部件的導(dǎo)軌就會產(chǎn)生向上爬。進給運動也會爬行,這楊就會影響到加工表面的粗糙度值,粗糙度會增加,所以導(dǎo)軌在低速運動地時候,要保持平穩(wěn),不能爬行。
(5)工藝性好
在設(shè)計導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)中,要特別地了解制造,調(diào)整與維護的方便,要求保證結(jié)構(gòu)地簡單,加工和技術(shù)性要好,要經(jīng)濟。
2導(dǎo)軌的選擇
本設(shè)計導(dǎo)軌的精度要求比較高,還要要求結(jié)比較簡單,而且調(diào)整,裝配與維修都要要方便。
所以本次設(shè)計選用上HGR25R1100P型上銀直線導(dǎo)軌HG系列
其參數(shù)為:R表示單出導(dǎo)軌;25表示尺寸;R表示上鎖式;1100表示導(dǎo)軌長度;P表示精度
4.4聯(lián)軸器的選型
1聯(lián)軸器類別
(1)剛性聯(lián)軸器(固定式) 安裝精度要求較高,不具有補償性能,但結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,成本較低。這類聯(lián)軸器有套筒式、夾克式和凸緣式等。
(2)撓性聯(lián)軸器
a無彈性元件的撓性聯(lián)軸器
b裝有彈性元件的撓型聯(lián)軸器
2聯(lián)軸器選擇
本次設(shè)計選用梅花形彈性聯(lián)軸器。
對于這樣的簡單結(jié)構(gòu),好制造,外部結(jié)構(gòu)相對緊湊,性能可靠,還有就是不經(jīng)常維護,成本也比較低,然而安裝的時候要做到沿軸向移動。它適用于載荷變化不大,對緩沖減振要求不高,而需要有一定的補償兩軸相對位移的中小功率傳動中的兩軸的連接,符合本次的設(shè)計要求。
5其他部件的設(shè)計與計算
5.1電主軸軸座設(shè)計
鋁材質(zhì)量較輕,可減輕軸座的重量,而且鋁材延展性較好,便于電主軸安裝,還有就是主軸在鉆銑過程中不免受到?jīng)_擊,而且沖擊力又不大。因此,選用鋁材作為主軸軸座的材料。而鋁材本身質(zhì)量輕,但卻質(zhì)地較軟,因此本次主軸軸座選用硬鋁合金。
電主軸軸座的設(shè)計技術(shù)要求為:在保證電主軸能夠順利安裝的基礎(chǔ)上,確保不影響電主軸的自身性能,根據(jù)電主軸配套技術(shù)要求,主軸孔的大小為,粗糙度為0.8um。
結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮到兩個方面;保證電主軸的裝夾精度和整個微型數(shù)控鉆銑床各個部分的相對位置要求。為了穩(wěn)定的固定電主軸,電主軸孔采用整體式圓柱孔結(jié)構(gòu),為了保證工作臺的行程,孔的中心與X, Y工作臺的幾何中心正對。
電主軸軸座尺寸:
1. 安裝電主軸部分的尺寸按電主軸尺寸確定
2. 其余尺寸見主軸軸座零件圖5.1
圖5.1主軸軸座零件圖
Chart5.1 Parts?drawing?of?spindle?seat?
5.2滾珠絲杠的動載荷計算與直徑估計
1確定滾珠絲杠的導(dǎo)程
mm
式中:-移動部件的最大速度(mm/min);
i- 傳動比,當(dāng)滾珠絲杠與電動機直接連接時i=1;
-電動機的最大轉(zhuǎn)速(r/min)
2滾珠絲杠的當(dāng)量載荷與當(dāng)量轉(zhuǎn)速計算
r/min
N
當(dāng)載荷與轉(zhuǎn)速接近正比變化,各種轉(zhuǎn)速試用機會均等時,可采用下列公式計算:
r/min
N
式中:-機床空載時滾珠絲剛所受軸向力(此時軸向力最小,N)
-機床空載時滾珠絲剛所受軸向力(此時軸向力最大,N)
-滾珠絲杠的最高轉(zhuǎn)速(r/min)
-滾珠絲杠的最小轉(zhuǎn)速(r/min)
3確定預(yù)期的額定載荷
確定預(yù)期的額定動載荷
N
式中:-預(yù)加載荷系數(shù)。
4根據(jù)位置精度要求確定滾珠絲杠螺母副允許的最小紋底徑
(1)滾珠絲杠螺母副允許的最大軸向變形量
查閱資料和書籍影響定位精度的的主要是螺距誤差以及所受摩擦力矩的變化,初選滾珠絲杠規(guī)定最大軸向變形量必須滿足下式:
定位精度
(2)估計滾珠絲杠螺母副螺紋的底徑
mm
式中:L-滾珠絲杠螺母副兩個固定之城之間的距離(mm),L=行程+安全行程+2X余程+螺母長度+支撐長度≈(1.2-1.4)行程+(25-30)
5滾珠絲杠螺母副螺紋底徑應(yīng)滿足的基本條件
根據(jù)計算出的基本導(dǎo)程,預(yù)期額定動載荷和滾珠絲杠螺紋底徑,可以查出對應(yīng)的滾珠絲杠螺紋底徑和額定動載荷,應(yīng)使
5.3軸承的計算
選用軸承的重要依據(jù)是軸承的基本壽命,并使之小于或等于基本額定壽命。在實際使用中,習(xí)慣上常用工作小時數(shù)表示軸承的基本額定壽命,用下式計算:
式中:-軸承的基本額定壽命(h),對于數(shù)控機床滾珠絲杠上采用的軸承,一般取=20000h;
n-軸承的工作轉(zhuǎn)速(r/min),與滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速相同;
-壽命系數(shù),對于球軸承=3;
C-軸承的基本額定動載荷(N);
P-軸承的當(dāng)量動載荷(N),其計算公式為
X-徑向動載荷系數(shù),可從《機械設(shè)計》表13-5選??;
Y-軸向動載荷系數(shù),選取同上;
-徑向載荷(N),,其中,為軸承所承受的最大軸向力(N);
-軸向載荷(N),。
對球軸承,可將軸承的基本額定壽命公式變形得
根據(jù)此式即可計算球軸承的基本額定動載荷C值,使之小于軸承樣本上列出的基本額定動載荷值。
5.4軸承座的設(shè)計
軸承座材料選用灰鑄鐵,強度較高,塑性韌性還可以。軸承座內(nèi)圈與軸承外圈為基軸制過盈配合,這樣可以保證軸承內(nèi)圈在運動過程中外圈不至于來回往返移動。
本次設(shè)計軸承座尺寸圖如下圖5.2所示
圖5.2軸承座
Chart5.2 Bearing?pedestal?
軸承座技術(shù)要求如下:
(1) 軸承座的底面、內(nèi)孔、端面有技術(shù)要求,其余的表面粗糙度按鑄造精度;
(2) 不要求部分粗糙度為12.5;
(3) 35內(nèi)孔和11孔端面精度值要求為1.6;
(4) 軸承座前后端面粗糙度值要求為1.6;
(5) 軸承座安裝端面粗糙度要求為1.6;
(6) 軸承座材料為HT200,鑄件;
(7) 未注倒角C1,未注圓角R2。
5.5微型鉆銑床立柱設(shè)計
微型數(shù)控鉆銑床的立柱在整個結(jié)構(gòu)中起支撐作用,支撐整個Z軸所有組件,立柱正面安裝有直線導(dǎo)軌、軸承座、電機支架,立柱下端固定在機床底座上。機床立柱個體大,采用鑄造方法,材料選用灰鑄鐵(HT200)。
立柱技術(shù)要求如下:
(1) 立柱底面粗糙度值要求為1.6;
(2) 立柱正面凸臺作安裝導(dǎo)軌用,表面粗糙度值要求1.6;
(3) 安裝軸承座的兩個矩形凹臺表面粗糙度值要求1.6;
(4) 其他未加工面采用12.5。
立柱尺寸:
1. 安裝滾珠絲杠螺母副部分按照滾珠絲杠螺母副的尺寸確定
2. 其余尺寸見立柱零件圖,如下圖5.3
圖5.3立柱零件圖
Chart5.3 Column?part?drawing?
5.6微型鉆銑床底座的設(shè)計
對于微型數(shù)控鉆銑床底座的結(jié)構(gòu)沒有特殊要求,只需根據(jù)工作臺及立柱的結(jié)構(gòu),在特定位置加工螺紋孔以便將工作臺及立柱固定在其上方,并保證其位置精度和垂直度。機床底座材料采用灰鑄鐵(HT200)。機床底座上面兩邊鉆有兩排螺紋孔的兩個凸臺為安裝直線導(dǎo)軌,凸臺外側(cè)的槽為調(diào)整兩直線導(dǎo)軌直線度用。底座前端及兩側(cè)延伸出來的部分主要為接加工零件后所留下的碎屑,底座下端兩邊6個凸臺作固定用。
機床底座各部分技術(shù)要求如下:
(1) 與立柱相接觸面粗糙度要求1.6,平行度要求達到0.01;
(2) 安裝導(dǎo)軌的面要求為1.6。
機床底座尺寸:
1. 安裝工作臺及導(dǎo)軌部分按工作臺尺寸及導(dǎo)軌尺寸確定
2. 其余部分尺寸見機床底座零件圖,如下圖5.4:
圖5.4機床底座零件圖
Chart5.4 Machine?tool?base?parts?drawing?
6整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
按照微型銑床的結(jié)構(gòu)示意圖,將選好的各零部件以及設(shè)計的部件裝配成整機結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計的微型數(shù)控鉆銑床結(jié)構(gòu)乃是立式結(jié)構(gòu),采用三軸聯(lián)動加工,機床的整體尺寸為1616mmx1020mmx1030mm,工作空間為400mmx300mmx390mm,主軸部分采用高速電主軸,最高轉(zhuǎn)速可達24000r/min,最大進給速度50r/min,定位精度1μm,完全可以滿足本機床加工的要求。
本次設(shè)計的微型數(shù)控鉆銑床XYZ三個方向采用伺服電機直接驅(qū)動工作臺的方式驅(qū)動,但須保證X, Y,Z三個運動軸相互正交,主軸的回轉(zhuǎn)精度平行于Z軸。刀具安裝在電主軸上,隨電主軸軸一起上下移動。設(shè)計了電主軸端座,電主軸裝夾在端座內(nèi)上,實現(xiàn)了電主軸與機體的連接,工件在工作臺上被夾具固定好后,要能夠達到準(zhǔn)確定位,保障足夠的直角度和平行度,而且夾持牢靠無相對滑動。在裝配時要選用正確的裝配方法,正確的裝配工具,電主軸在裝配前要進行性能測試,裝配完成后必須進行系統(tǒng)實驗,對各性能指標(biāo)進行檢驗。
微型數(shù)控鉆銑床工作時,由鉆銑床的數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控加工程序的內(nèi)容,發(fā)出各種控制指令,控制電主軸、X-Y方向驅(qū)動平臺,以及輔助系統(tǒng),共同完成被加工件的加工。
7總結(jié)
通過這短時間的課程設(shè)計,我學(xué)到了很多,這次課設(shè)是對我大學(xué)期間所學(xué)知識的綜合考驗,一套完整系統(tǒng)的設(shè)計對我而言是一個巨大的挑戰(zhàn),也是對我學(xué)習(xí)和動手能力的一次考驗。這次課設(shè)相比之前做的課設(shè)難度增加了很多,所用到的知識也要十分全面和廣泛。這次課設(shè)是理論與實踐的結(jié)合,通過本次設(shè)計我獲益非淺。本次設(shè)計題目為微型數(shù)控鉆銑床,主要對機床的整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,在我的努力下最終完成了各項任務(wù)。對于微型數(shù)控鉆銑床的關(guān)鍵的主軸部件,本設(shè)計采用電主軸,因為電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、重量輕、動態(tài)特性好、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點,特別適用于微型數(shù)控鉆銑床的設(shè)計。工作臺驅(qū)動系統(tǒng)采用伺服電機,伺服電機可使控制速度,位置精度非常精確,機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制,并能快速反應(yīng),完全可以滿足本次設(shè)計微型鉆銑床的加工要求。
通過本次課設(shè),綜合運用了所學(xué)的知識,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,完成了對微型數(shù)控鉆銑床的設(shè)計,機床總體設(shè)計采用單柱布置方案,加工精度、生產(chǎn)率和自動化水平高,布局簡單、緊湊、具有較好的加工性能。
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